DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS DO SOLO
PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA - SOLOS E NUTRIÇÃO DE PLANTAS
JOSÉ ARIDIANO LIMA DE DEUS
SISTEMA DE RECOMENDAÇÃO DE CORRETIVOS E FERTILIZANTES PARA O MELOEIRO COM BASE NO BALANÇO NUTRICIONAL
FORTALEZA CEARÁ – BRASIL
SISTEMA DE RECOMENDAÇÃO DE CORRETIVOS E FERTILIZANTES PARA O MELOEIRO COM BASE NO BALANÇO NUTRICIONAL
Dissertação apresentada à Coordenação do Curso de Pós-Graduação em Agronomia: Solos e Nutrição de Plantas, do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Ceará, como parte do requisito para obtenção do título de Mestre em Agronomia.
Área de concentração: Solos e Nutrição de Plantas.
Orientador: Prof. Dr. Ismail Soares
FORTALEZA CEARÁ – BRASIL
Aos meus pais José Arimatéia e Luzirene Maria por todo amor, esforço e dedicação aos meus estudos. A minha querida irmã Adriana Maria pelo carinho. Aos meus avós paternos José Felipe e Rosa de Oliveira e avó materna Luzia Maria por todo o apoio e incentivo. A minha namorada Fabiana de Albuquerque e aos seus pais Bartolomeu Alencar e Maria Berenice, pessoas maravilhosas.
OFEREÇO
Ao meu querido avô Joaquim Rodrigues de Lima (in memoriam) pelo exemplo, caráter e dedicação à família.
e dando forças para superar todos os obstáculos. Muito obrigado.
À Universidade Federal do Ceará, pelo maravilhoso curso de Pós-Graduação em Agronomia – Solos e Nutrição de Plantas que me proporcionou todo suporte e base para o meu desenvolvimento profissional.
Ao professor Ismail Soares, pela orientação, pelo apoio e pela confiança depositada em mim para a realização não apenas desse trabalho, mas de todos que foram desenvolvidos desde os tempos de graduação. Meus mais sinceros agradecimentos.
Ao professor Júlio César Lima Neves, pela co-orientação, pela ótima recepção na UFV, por prontamente se disponibilizar a participar desse projeto, além de todo incentivo, confiança e auxílio no desenvolvimento desse trabalho.
Ao professor José Francismar de Medeiros, por toda contribuição na disponibilização dos dados que foram cruciais para o desenvolvimento desse trabalho.
Ao pesquisador Carlos Alberto Kenji Taniguchi, pelas valiosas sugestões e contribuições que foram fundamentais no enriquecimento do presente trabalho.
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pela bolsa de estudo.
A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), que possibilitou o desenvolvimento de parte da dissertação além da realização de disciplina na UFV, através do Programa Nacional de Cooperação Acadêmica (PROCAD).
Aos professores das disciplinas que cursei durante o mestrado: Boanerges Aquino, Ismail Soares, Claudivan Lacerda, Marlos Bezerra, Assis Júnior, Jaedson Mota, Mirian Costa, Fernando Hernandez, Reinaldo Cantarutti (UFV) e Víctor Hugo (UFV) por todos os conselhos e ensinamentos.
Aos colegas de curso, Jordânia Gabriel, Naiara Célida, Ana Paula Santos, Alcione Guimarães, Hermes de Paula, Maria Auxiliadora, Rafaela Watanabe, Antonia Arleudina, Eurileny Lucas, Bruno Laércio, Alide Watanabe, Edineide Barbosa, Leo Jakson, Thales Pantaleão, Eudes Pinheiro, Wilson Santos, Ailton Mascarenhas, Daniel Pontes, Virginia Pires e Gislaine Marques, além dos demais que conheci ao longo desses dois anos.
Mocineis Cavalcante.
Aos grandes amigos dos tempos de Agrotécnica, Juliano Fernandes, Jonoenos Soares, Valéria Silva, Rafael Chagas e Ozeas Dias.
À todos que fizeram parte da Escola Zacarias Ferreira de Souza, em Lagoinha – Quixeré – CE, onde fiz o meu ensino fundamental, e que me proporcionou toda base necessária para que eu pudesse prosseguir nos estudos.
À todos que fizeram parte da Escola Agrotécnica Federal de Iguatu – CE, onde residi, e fiz o ensino médio e técnico, sendo o local que me incentivou e motivou para chegar à universidade.
À todos que fizeram parte da Universidade Federal do Ceará, onde fiz minha graduação em Agronomia, e me instigou a sonhar cada vez mais alto.
“O sucesso nasce do querer, da determinação e persistência em se chegar a um objetivo. Mesmo não atingindo o alvo, quem busca e vence obstáculos, no mínimo fará coisas admiráveis.”
conhecimentos de solo, exigência nutricional e eficiência na utilização de nutrientes, para uma adubação adequada. Objetivou-se a parametrização de um sistema para recomendação de corretivos e fertilizantes para a cultura do meloeiro (Ferticalc-Melão) com base no balanço nutricional. O sistema apresenta um módulo para correção da acidez no solo utilizando dois métodos de recomendação de calagem. Para estimar a adubação recomendada o sistema foi subdividido: subsistema requerimento (REQ), que contempla a demanda de nutrientes pela planta, considerando a eficiência de recuperação dos nutrientes aplicados, além de uma dose que atende ao critério de “sustentabilidade” apenas para o nutriente K, e o subsistema suprimento (SUP), que corresponde à oferta de nutrientes pelo solo e água de irrigação. Após a determinação do REQtotal e SUPtotal, realizou-se o balanço nutricional, no qual em resultado positivo (REQ > SUP), recomenda-se a aplicação de fertilizantes, e negativo ou nulo (REQ ≤ SUP), não se recomenda aplicar. Foram feitas simulações para quatro diferentes tipos de meloeiro: Amarelo, Cantaloupe, Gália e Pele-de-sapo, numa faixa de produtividade esperada total de 15.000 a 45.000 kg ha-1 considerando diferentes valores de P-rem. O sistema estimou que o Gália foi o menos exigente em P enquanto o Pele-de-sapo mostrou-se mais exigente. Dentre os tipos, o Cantaloupe foi menos exigente em N e Ca, enquanto o Amarelo exigiu menos K, Mg e S. Para os micronutrientes, o Amarelo foi o que menos exigiu Fe, Cu e Zn, enquanto Mn foi menos demandado pelo Cantaloupe. O suprimento dos nutrientes K, Ca e Mg pela água de irrigação foram respectivamente, 23,40; 1.216,00 e 136,08 kg ha-1 para as condições de solo (AS - I) e 6,24; 48,00 e 4,86 kg ha-1 para (AS-II). De maneira geral, o sistema recomendou adubação com macronutrientes para (AS-II) com exceção para Mg e Ca, enquanto para (AS-I) foi recomendado apenas para N e P, em função dos altos teores de K, Ca e Mg no solo e água de irrigação. Comparando com outros métodos o sistema mostrou-se mais dinâmico e flexível nas suas recomendações. Através da análise de sensibilidade do sistema, constatou que a variável que mais influenciou as recomendações foi a produtividade, seguida dos teores de nutriente no solo. O sistema apresentou resultados satisfatórios em relação às recomendações, porém necessita ser avaliado sob condições de campo para seu aperfeiçoamento em futuras versões.
knowledge of soil, nutritional requirements and nutrient use efficiency, for a proper fertilization. The objective was parameterization of a system for recommendation of fertilizers for the melon (Ferticalc-Melon) based on the nutrient balance. The system features a module for soil acidity correction using two methods of liming. To estimate the fertilizer recommended, the system was subdivided: requirement subsystem (REQ), which includes the demand for nutrients by the plant, whereas the efficiency of nutrient recovery, and a dose that meets the criterion of "sustainability" only for the nutrient K, and supply subsystem (SUP), which corresponds to the supply of nutrients from the soil and irrigation water. After determining the REQamount and SUPamount, held the nutritional balance, in which a positive result (REQ > SUP), it is recommended that the application of fertilizer, and negative or zero (REQ ≤ SUP), not recommended to apply. Simulations were made for four different types of melon: Amarelo, Cantaloupe, Gália e Pele-de-sapo, in the range of productivity expected total of 15,000 to 45,000 kg ha-1 considering different values of P-rem. The system estimated that the Gália was the least demanding in P while Pele-de-sapo was the most demanding. Among the types, Cantaloupe was the least demanding in N and Ca, while the Amarelo requires less K, Mg and S. For the micronutrients, Amarelo was the least demanded that Fe, Cu and Zn, whereas Mn was less demanded by Cantaloupe. The supply of nutrients K, Ca and Mg by irrigation water were respectively, 23.40; 1,216.00 e 136.08 kg ha-1 to soil conditions (AS - I) and 6.24; 48.00 and 4.86 kg ha-1 to (AS-II). In general, the system recommended fertilization with macronutrients for (AS-II) except for Mg and Ca, while for (AS-I) was recommended only N and P, due to high levels of K, Ca and Mg in the soil and irrigation water. Compared with other methods the system proved to be more dynamic and flexible in its recommendations. By analyzing the sensitivity of the system, found that the variable that most influenced the recommendations was the productivity, then the nutrient content in soil. The system showed good results in relation to the recommendations, but needs to be evaluated under field conditions for your improvement in future versions.
Figura 2 - Evolução na produção, exportação, valor de exportação e ranking mundial nas exportações brasileira de melão ... 20 Figura 3 - Tipos comerciais de melões mais utilizados no Brasil: Amarelo (A), Cantaloupe
(B), Gália (C), Pele-de-sapo (D), Charentais (E) e Honey Dew (F). ... 22 Figura 4 - Fluxograma genérico utilizado pelo Ferticalc–Melão para estimar o requerimento
de nutrientes pelo meloeiro ... 43 Figura 5 - Doses de P2O5 recomendadas* pelo Ferticalc-Melão para os diferentes tipos
Amarelo (A), Cantaloupe (B), Gália (C) e Pele-de-sapo (D), em função da variação percentual do nível crítico do solo ... 97 Figura 6 - Doses de N, P2O5 e K2O recomendadas* pelo Ferticalc-Melão em função da
produtividade esperada, para diferentes tipos de meloeiro ... 98 Figura 7 - Doses de Ca, Mg e S recomendadas* pelo Ferticalc-Melão em função da
produtividade esperada, para diferentes tipos de meloeiro ... 99 Figura 8 - Doses de Fe, Cu, Zn e Mn recomendadas* pelo Ferticalc-Melão em função da
produtividade esperada, para diferentes tipos de meloeiro ... 100 Figura 9 - Análise de sensibilidade das doses de Nrecomendadas pelo Ferticalc-Melão para os
diferentes tipos, em função da produtividade ... 102 Figura 10 - Análise de sensibilidade das doses de P2O5 recomendadas pelo Ferticalc-Melão
para os diferentes tipos Amarelo (A), Cantaloupe (B), Gália (C) e Pele-de-sapo (D), em função da produtividade, teor de P no solo e valor de P-rem ... 103 Figura 11 - Análise de sensibilidade das doses de K2Orecomendadas pelo Ferticalc-Melão
para os diferentes tipos Amarelo (A), Cantaloupe (B), Gália (C) e Pele-de-sapo (D), em função da produtividade, teor de K no solo e na água, além da dose de sustentabilidade... 103 Figura 12 - Análise de sensibilidade das doses de Carecomendadas pelo Ferticalc-Melão para
os diferentes tipos Amarelo (A), Cantaloupe (B), Gália (C) e Pele-de-sapo (D), em função da produtividade, teor de Ca no solo e na água ... 104 Figura 13 - Análise de sensibilidade das doses de Mgrecomendadas pelo Ferticalc-Melão para
função da produtividade e teor de S ... 105 Figura 15 - Análise de sensibilidade das doses de Ferecomendadas pelo Ferticalc-Melão para
os diferentes tipos Amarelo (A), Cantaloupe (B), Gália (C) e Pele-de-sapo (D), em função da produtividade e teor de Fe ... 105 Figura 16 - Análise de sensibilidade das doses de Curecomendadas pelo Ferticalc-Melão para
os diferentes tipos Amarelo (A), Cantaloupe (B), Gália (C) e Pele-de-sapo (D), em função da produtividade e teor de Cu ... 106 Figura 17 - Análise de sensibilidade das doses de Mnrecomendadas pelo Ferticalc-Melão para
os diferentes tipos Amarelo (A), Cantaloupe (B), Gália (C) e Pele-de-sapo (D), em função da produtividade e teor de Mn ... 106 Figura 18 - Análise de sensibilidade das doses de Znrecomendadas pelo Ferticalc-Melão para
Tabela 2 - Recomendação de adubação mineral para todo ciclo de meloeiro irrigado ... 30 Tabela 3 - Detalhamento da recomendação de adubação mineral para todo ciclo de meloeiro
de acordo com o período fenológico ... 31 Tabela 4 - Recomendação de adubação com micronutrientes de acordo com o teor no solo
para a cultura do meloeiro ... 31 Tabela 5 - Peso da matéria seca da parte aérea total, flores e frutos, em função da idade ... 34 Tabela 6 - Peso da matéria seca da parte aérea total e frutos, além de extração de nutrientes
aos 69 dias após a semeadura em meloeiro Pele-de-sapo... 35 Tabela 7 - Peso da matéria seca da parte aérea total, flores e frutos, em função da idade ... 36 Tabela 8 – Acúmulo de matéria seca de folhas + ramos e da parte aérea total e extração de
nutrientes aos 69 dias após a semeadura em meloeiro Pele-de-sapo ... 36 Tabela 9 –Valor médio de Ŷ em função da textura do solo ... 41 Tabela 10 - Coeficiente de utilização biológica no fruto (CUB_F)* para os diferentes tipos de
meloeiro utilizados no Ferticalc-Melão ... 45 Tabela 11 - Índice de colheita do nutriente (ICNut)* para os diferentes tipos de meloeiro
utilizados no Ferticalc-Melão ... 46 Tabela 12 - Taxa de recuperação do nutriente pela planta (TRpl) de meloeiro em percentagem
para os diferentes nutrientes adotados pelo 1FERTICAL-Melão ... 47 Tabela 13 - Taxa de recuperação do nutriente pelo extrator adotado pelo Ferticalc-Melão .... 52 Tabela 14 – Análises químicas e físicas dos solos utilizados para recomendações de calagem e
adubação pelo sistema Ferticalc-Melão ... 53 Tabela 15 - Análises químicas de água utilizadas para recomendação de adubação pelo
sistema Ferticalc-Melão ... 55 Tabela 16 - Recomendações do Ferticalc-Melão para distribuição da adubação em fundação e
em cobertura com base na recomendação total ... 56 Tabela 17 – Recomendações para distribuição da adubação N, P e K em cobertura
(fertirrigação)1... 58 Tabela 18 – Recomendações para distribuição da adubação de Ca, Mg e S em cobertura
(fertirrigação)1... 59 Tabela 19 - Valores de pH inicial e final, fator capacidade tampão (Ŷ ), variação estimada do
produtividade esperada ... 68 Tabela 22 - Requerimento total de Fe, Cu, Zn e Mn pelo meloeiro para a obtenção da
produtividade esperada ... 69 Tabela 23 - Suprimento de macronutrientes pelo solo, em função do P-rem com base nas
análises de solo ... 72 Tabela 24 - Suprimento de K, Ca e Mg, com base nas análises químicas de água ... 73 Tabela 25 - Suprimento total de macronutrientes com base nas análises de solo (AS-I) e água,
em função do P-rem (exemplo 1) ... 74 Tabela 26 - Suprimento total de macronutrientes com base na análise de solo (AS-I), sem o
uso da análise de água em função do P-rem (exemplo 2)... 75 Tabela 27 - Suprimento total de macronutrientes com base nas análises de solo (AS-II) e água,
em função do P-rem (exemplo 3) ... 76 Tabela 28 - Suprimento total de macronutrientes com base na análise de solo AS-II, sem o uso
da análise de água em função do P-rem (exemplo 4) ... 77 Tabela 29 - Suprimento de micronutrientes pelo solo, em função do P-rem com base nas
análises de solo ... 78 Tabela 30 - Balanço nutricional de macronutrientes com base em nas análises química de solo
e água ... 79 Tabela 31 - Balanço nutricional de micronutrientes com base em nas análises química de solo
e água ... 82 Tabela 32 – Recomendação total de macronutrientes e distribuição na adubação em fundação
e em cobertura (Fertirrigação) ... 84 Tabela 33 - Distribuição do total recomendado em cobertura (Fertirrigação) para
macronutrientes em kg ha-1 para o tipo amarelo ... 87 Tabela 34-Recomendação de micronutrientes com base nas análises química do solo e água 89 Tabela 35 – Comparação da recomendação de macronutrientes pelo Ferticalc-Melão com
outros métodos ... 91 Tabela 36 – Comparação da recomendação de micronutrientes pelo Ferticalc-Melão com
1.0– INTRODUÇÃO ... 15
2.0 – HIPÓTESE ... 17
3.0 – OBJETIVO ... 17
3.1 – Geral ... 17
3.2 – Específico ... 17
4.0 – REVISÃO DE LITERATURA ... 18
4.1 – Aspectos gerais sobre o meloeiro ... 18
4.1.1 – Origem, taxonomia e classificação ... 18
4.1.2 – Importância econômica ... 18
4.2 – Aspectos de cultivo do meloeiro ... 21
4.2.1 – Cultivares e híbridos ... 21
4.2.2 – Plantio ... 23
4.2.3 – Fertirrigação ... 24
4.2.4 – Crescimento e desenvolvimento do meloeiro ... 25
4.2.5 – Colheita e pós-colheita ... 25
4.3 – Aspectos nutricionais do meloeiro... 27
4.3.1 – Exigência nutricional do meloeiro ... 27
4.3.2 – Macronutrientes ... 27
4.3.3 – Micronutrientes ... 28
4.3.4 – Dinâmica de absorção e distribuição de nutrientes na planta e acúmulo de matéria seca ... 29
4.3.5 – Atuais formas de recomendação na adubação do meloeiro... 30
4.4 – Sistema Ferticalc ... 32
4.4.1 – Demanda de nutrientes pela planta ... 33
4.4.1.1 – Componente exportável ... 34
4.4.1.2 – Demais componentes ... 35
4.4.2 – Fornecimento de nutriente pelo solo ... 36
4.4.3 – Sustentabilidade ... 37
4.4.4 – Comparação de recomendações do Ferticalc com outros métodos ... 37
5.0 – MATERIAL E MÉTODOS ... 39
5.1 – Desenvolvimento do Sistema Ferticalc–Melão ... 39
5.3.2 – Subsistema Suprimento ... 50
5.3.2.1 – Suprimento de nutrientes pelo solo ... 51
5.3.2.2 – Suprimento de nutrientes pela água de irrigação ... 53
5.4 – Cálculo da dose de nutriente a aplicar... 55
5.4.1 – Adubação de fundação e cobertura ... 56
5.5 – Simulações do sistema e análise de sensibilidade ... 60
6.0 – RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 61
6.1 – Recomendação de calagem pelo Ferticalc-Melão ... 61
6.2 – Subsistemas requerimento e suprimento de nutriente pela planta ... 63
6.2.1 – Requerimento total de nutriente pela planta ... 63
6.2.2 – Suprimento total de nutriente pelo solo e água de irrigação ... 70
6.3 – Balanço nutricional pelo Ferticalc-Melão ... 78
6.4 – Recomendações de adubação pelo Ferticalc-Melão ... 82
6.5 – Comparação com outros métodos de recomendação de adubação ... 89
6.6 – Análise de sensibilidade ... 101
7.0 – CONCLUSÕES ... 108
1.0– INTRODUÇÃO
O meloeiro (Cucumis melo L.) é uma das culturas de maior importância econômica no país, sendo no mercado de frutas frescas umas das principais no rol das exportações brasileiras. Sua importância se eleva no que diz respeito às principais áreas produtoras, que se encontra em quase sua totalidade no semiárido nordestino, promovendo o desenvolvimento econômico através da geração de emprego e renda em uma das regiões mais carentes do país.
Na região Nordeste há dois principais polos de produção, no qual um se destina ao mercado externo e está localizado na divisa entre os estados do Ceará e Rio Grande do Norte, na Chapada do Apodi, enquanto o outro se destina ao mercado interno e encontra-se na divisa dos estados da Bahia e Pernambuco, no submédio vale do Rio São Francisco.
A cultura exige elevado nível tecnológico para sua condução no campo e em pós-colheita, tendo em vista a alta exigência do mercado na obtenção de frutos de boa qualidade em relação ao tamanho, formato, cor da casca e ao teor de sólidos solúveis. Segundo Haynes (1985), o fator decisivo para a obtenção de altas produtividades e frutos de boa qualidade do meloeiro é a disponibilidade de nutrientes no solo.
Entre as cucurbitáceas o melão é a mais exigente em relação à adubação, na qual para efetuá-la de forma adequada são necessários conhecimentos de solo, exigências nutricionais da planta e dos nutrientes que devem ser aplicados, sempre considerando à época e modo de aplicação, a quantidade e a fonte de cada nutriente (FARIA; FONTES, 2002).
Atualmente, as principais formas de recomendações de adubação para a cultura do meloeiro no país baseiam-se no uso de tabelas de recomendação com base na análise de solo, ou testes com adubação realizada nas áreas produtoras por médios e grandes produtores, sendo essa última tratada como “segredo de estado” (CRISÓSTOMO et al., 2002).
Essas formas de recomendação da adubação, em especial as tabelas, foram e são de grande importância para atingir os status de produtividade que a cultura possui hoje. Entretanto, o uso das mesmas apresenta alguns inconvenientes como, restrição geográfica, baixa flexibilidade, alto custo, não varia com a produtividade esperada, com teor e capacidade tampão do nutriente no solo, apresentado dessa forma ausência de perspectivas futuras para evolução das mesmas.
produtividade esperada, não esquecendo, da correta reposição de nutrientes no solo no intuito de garantir a manutenção da fertilidade natural.
Dessa forma, percebe-se que a necessidade de um programa de recomendação de corretivos e fertilizantes deve promover a correta reposição e manutenção dos nutrientes no solo, que são absorvidos pela cultura do meloeiro e exportados da área de cultivo.
Com base no exposto, Novais e Smyth (1999) propuseram a substituição das atuais tabelas de recomendação por um sistema de cálculo com maior base científica, de aplicação mais abrangente, sem restrições regionalistas e aberto a crescente aperfeiçoamento, através da lógica de sua constituição.
Atualmente, este sistema já contempla algumas culturas de importância agrícola no país, através de trabalhos desenvolvidos pelo Departamento de Solos da Universidade Federal de Viçosa.
2.0 – HIPÓTESE
Com base na filosofia de balanço nutricional através do uso de modelos mecanísticos e empíricos, é possível desenvolver um sistema capaz de quantificar a demanda de nutrientes pela planta para alcançar uma dada produtividade.
3.0 – OBJETIVO
3.1 – Geral
Parametrização do sistema de Recomendação de Corretivos e Fertilizantes para a cultura do meloeiro (Ferticalc-Melão), desenvolvido a partir de dados disponíveis na literatura relacionada à nutrição mineral da presente cultura.
3.2 – Específico
a) reunir e sistematizar dados e informações relacionadas à eficiência de utilização de nutrientes no meloeiro;
b) sugerir uma moldura de cálculos que se adéqua a informatização, para recomendação de corretivos e fertilizantes no meloeiro na forma de aplicativo; c) estimar a quantidade de nutrientes necessários para obter uma produtividade
específica, que varie continuamente com a produtividade esperada, teores de nutrientes na água de irrigação, além dos teores e capacidade tampão dos nutrientes no solo;
4.0 – REVISÃO DE LITERATURA
4.1 – Aspectos gerais sobre o meloeiro
4.1.1 – Origem, taxonomia e classificação
A origem do meloeiro ainda não foi totalmente elucidada, devido à existência de teorias com centros de origem bastante diferentes. Segundo Mallick e Massui (1986), a dificuldade de se determinar com exatidão o centro de origem desta cultura, está na existência de um único continente, denominado de Pangéia, e que depois se fragmentaria, formando os atuais continentes. Com base nesta teoria, o provável centro de origem do gênero Cucumis
seria o Sudoeste da África e a Índia peninsular, mais precisamente na Índia, Arábia e Irã. Essa teoria se firma em estudos de diversos autores relatado por Mallick e Massui (1986), na qual foram encontrados tipos idênticos de meloeiro nestas regiões e suas adjacências.
O meloeiro é uma angiosperma na qual sua classificação taxonômica corresponde a Classe: Dycotyledoneae, Ordem: Cucurbitales, Família: Cucurbitaceae, Subfamília: Cucurbitoideae, Tribo: Melothriae, Subtribo: Cucumerinae e o Gênero Cucumis (JEFFREY, 1990).
Devido a grande diversidade de genótipos e fenótipos de melões cultivados em todo mundo, o meloeiro apresenta diversas classificações, sendo atualmente a mais aceita para espécie Cucumis melo, a sugerida por Robinson e Dereck-Walters (1997), dividindo a espécie em seis variedades ou grupos botânicos: cantaloupensis, inodorus, conomon, dudaim, flexuosus e momordica.
No Brasil, os principais tipos comerciais de melão pertencem à variedade
Cucumis melo var. inodorus Naud, que correspondem aos melões sem aroma, por isto a denominação inodoros, e o Cucumis melo var. cantalupensis Naud, sendo a grande maioria representados por melões que apresenta aroma denominados de aromáticos (ARAGÃO, 2011).
4.1.2 – Importância econômica
entretanto os mesmos não figuram entre os maiores exportadores, sendo Espanha, Guatemala, Brasil, EUA e México no ano de 2009 (FAOSTAT, 2012). O Brasil já chegou ao patamar de 2º maior exportador de melão nos anos de 2007 e 2008, caindo para 3º no ano de 2009 (Figura 2).
Figura 1 - Principais países produtores de melão no ano de 2010
Fonte: FAOSTAT (2012)
Na safra de 2008 houve decréscimo significativo na produção de melão em relação ao ano de 2007, sendo esse fato atribuído a saída desse segmento de umas das principais empresas produtoras, situada em Mossoró-RN. Nesta ocasião, o estado do Ceará assumiu a liderança em produção e nas exportações brasileira dessa fruta, com produção de 170.424 t (54% da produção país), e área plantada de 6.803 hectares (52% do total cultivado no país), atingindo um valor da produção de R$ 150.887.000, com rendimento médio de 25.051 kg ha-1. O Estado do Rio Grande do Norte, nesse mesmo ano, produziu 100.584 t de melão (32% da produção total do país) em 3.591 hectares (27% do total cultivado no país), com valor da produção de R$ 53.513.000 (IBGE, 2010; PONTES FILHO, 2010).
ficando atrás apenas da uva, devido ao câmbio desfavorecido aliado a crise financeira na União Europeia (principal importador do melão brasileiro). Nesse período houve queda de 0,10% no valor das exportações e 3,31% no volume exportado da fruta.
Figura 2 - Evolução na produção, exportação, valor de exportação e ranking mundial nas exportações brasileira de melão
Fonte: FAOSTAT (2012)
A cultura do melão foi implantada comercialmente no Brasil em meados da década de 60, nos estados do Rio Grande do Sul e São Paulo. Neste período, o mercado interno era abastecido quase na sua totalidade por importações de frutos provenientes do Chile e Espanha (ARAÚJO; VILELA, 2002). As regiões Sul e Sudeste logo perderam a expressividade na produção do melão devido aos fatores ambientais que limitaram a produtividade e a qualidade do produto (DIAS et al., 1998). Além disto, deu-se início ao cultivos comerciais na região Nordeste, que apresenta ótimas condições de clima (alta insolação e baixa pluviosidade) para cultura.
No Brasil, a região Nordeste se destaca na produção de melão, na qual detém 95% da produção nacional, correspondente aos estados de Rio Grande do Norte, Ceará, Pernambuco e Bahia (DANTAS, 2010), e destes, o primeiro e o segundo despontam como os principais produtores e exportadores do país.
ser favorecida devido ao auge de sua safra ocorrer de setembro a janeiro, que coincide com a entressafra mundial (SENAR, 2007). Daí, o grande potencial da região nas exportações brasileiras.
4.2 – Aspectos de cultivo do meloeiro
4.2.1 – Cultivares e híbridos
Umas das primeiras decisões que agricultor deve tomar, para conseguir obter sucesso com a cultura do melão ou qualquer outra cultura é a escolha do material genético que será utilizado. Segundo Costa e Silva (2002), o agricultor deve levar em consideração principalmente a exigência do mercado a facilidade de comercialização, além das características agronômicas, susceptibilidade às doenças e pragas, conservação pós-colheita, resistência ao transporte, procedência e disponibilidade de sementes.
Para Sousa et al. (1999), o produtor de melão deve avaliar as características das cultivares de polinização aberta ou híbridos disponíveis no mercado, tais como: potencial produtivo, duração dos estádios de desenvolvimento (vegetativo, reprodutivo) e características do fruto (formato, peso médio, espessura da polpa e da casca, sabor, aroma, conteúdo de sólidos solúveis e textura).
A variação fenotípica é umas das principais características do gênero Cucumis
(BATES; ROBSON, 1995). Segundo Stepansky, Kovalski e Perl-Treves (1999), o meloeiro apresenta frutos com grande variabilidade de formas, peso, sabor, superfície da casca e coloração tanto da casca quanto da polpa, além da presença ou não de aroma.
Dessa forma, para facilitar a comercialização dos frutos, o meloeiro é classificado por “tipos”, com características fenotípicas semelhantes de frutos, e de fácil identificação e diferenciação dos demais (ARAGÃO, 2011). Os seis tipos de melão mais produzidos comercialmente no Brasil são:
a) Amarelo - são inodoros, possui casca amarela e polpa branco-creme, sendo também conhecido como Amarelo Espanhol ou Valenciano (Figura 3A).
Exemplos de cultivares e híbridos: AF-4945, Canarian, Dourado, Dry 9150, Eldorado 300, Favo, Goldex, Goldmine, Iracema, Louro, Meloro, Natal, Primax, SF 6/01, SF 10/00, Soleares e Vereda;
Exemplos de cultivares e híbridos: Acclaim, Coronado, Florentino, Hy-Mark, Olimpic Express, Rock, Ropey King, Sedna e Torreon;
c) Gália - são aromáticos com pouca reticulação, frutos de forma arredondada, casca amarelada quando maduro e polpa branco-esverdeada (Figura 3C). Exemplos de cultivares e híbridos: Amaregal, Cyro, Denny, Estoril, Galileu e McLaren;
d) Pele-de-sapo - são inodoros, possui casca e polpa verdes com frutos de tamanho grande e polpa de consistência firme (Figura 3D).
Exemplos de cultivares e híbridos: Daimiel, Medelin, Meloso, Sancho, SF 15/00 e Tendency;
e) Honey Dew - são inodoros, possui casca lisa de cor variando de branco a amarelo, a polpa pode ter coloração verde, salmão ou branca (Figura 3E). Exemplos de cultivares e híbridos: Athenas, Orange County, Royal Sweet e Saturno;
f) Charentais - são aromáticos, podendo apresentar frutos globulares ou arredondados com a presença de gomos e rendilhamento, com polpa espessa de coloração variando de laranja a salmão (Figura 3F).
Exemplos de cultivares e híbridos: Apodi, Concorde, Magrite, Mehary e Sunrise.
Figura 3 - Tipos comerciais de melões mais utilizados no Brasil: Amarelo (A), Cantaloupe (B), Gália (C), Pele-de-sapo (D), Charentais (E) e Honey Dew (F).
Com relação ao melão tipo Cantaloupe, há atualmente, uma divisão em subtipos, Cantaloupe Italiano, Cantaloupe Americano e Cantaloupe Harper, sendo esse último o subtipo que mais vem ganhando espaço no mercado. Nos últimos anos, vem ocorrendo uma introdução do melão Cantaloupe subtipo Harper nas principais regiões produtoras com o propósito de substituir o tipo americano, que apresenta curta vida de pós-colheita e valor de brix médio (DAMASCENO, 2011).
4.2.2 – Plantio
O método de plantio mais utilizado pela cultura do melão é por meio da semeadura direta, ou seja, a semeadura em local definitivo, entretanto, essa prática vem sendo gradativamente substituída pelo método do transplantio, que consiste na transferência da muda do seu local de origem para o campo. Esse fato está relacionado principalmente ao elevado custo das sementes em especial de híbridos. O transplantio de mudas apresenta como vantagem o menor custo de produção, devido a menor necessidade de sementes em comparação a semeadura direta (ARAÚJO et al., 2003).
Com relação à época de plantio, pode haver variação principalmente em função das condições climáticas. Para Costa e Silva (2002), a época mais adequada é aquela em que, durante todo o ciclo da cultura, ocorrem condições climáticas favoráveis. Estes mesmos autores destacam que deve ser considerada características da região como clima, localização, altitude e época do ano.
No polo de produção de melão localizado entre os estados do Ceará e Rio Grande do Norte, o plantio vem sendo realizado no período não chuvoso, entre os meses de junho/julho a novembro/dezembro, e em razão do ciclo curto é realizado mais de um cultivo por ano nessa região (SILVA ; COSTA; CARRIJO, 2002).
Em geral, para outras regiões que apresentam clima frio, o plantio é feito entre os meses de outubro a fevereiro, enquanto regiões de clima ameno, no período de agosto a março, enquanto em regiões de clima quente, o plantio pode ser feito durante o ano todo, porém, devem ser evitadas as épocas onde possa ocorrer chuvas intensas (COSTA; SILVA, 2002).
acontece entre os meses de setembro a janeiro, período esse ideal para o cultivo do melão na região Nordeste (SENAR, 2007).
4.2.3 – Fertirrigação
A aplicação de fertilizante via água de irrigação (fertirrigação) é importante, pois facilita a aplicação das quantidades dos nutrientes exigidos pelas culturas em cada fase de seu ciclo. A fertirrigação, prática comum nos cultivos tecnificados na região Nordeste, aliada à irrigação localizada são componentes que asseguram o sucesso no cultivo de melão na região do semiárido brasileiro, sem a qual seria impossível a produção em escala e obtenção de produtos de boa qualidade para a exportação (BRAGA et al., 2011).
A fertirrigação consiste na aplicação de fertilizantes via água de irrigação, fornecendo os nutrientes na região radicular das culturas, conforme sua curva de absorção, permitindo que a concentração na solução do solo seja suficiente para atender a absorção da cultura em quantidades e proporções adequadas (MEDEIROS, 2008). Pinto, Brotel e Feitosa Filho (1997) destacam a importância de se determinar as doses ótimas de nutrientes para ser aplicado por meio dessa prática para as culturas.
A fertirrigação é um dos principais fatores no aumento de produtividade e na redução nos custos de produção da cultura (DANTAS, 2010), tendo em vista que o meloeiro é altamente exigente em água e nutrientes.
A adubação via água de irrigação é comprovadamente eficiente no aumento de produtividade, melhoria da qualidade dos frutos, redução de mão de obra, consumo de energia e gastos com equipamentos, sem contar na maior eficiência na utilização de nutrientes, principalmente os mais móveis (COSTA et al., 1986; FARIA et al., 2000).
No entanto, apesar da melhoria na produtividade e maior eficiência na utilização de nutrientes, é uma técnica avançada que exige elevado conhecimento teórico para atingir todo seu potencial.
4.2.4 – Crescimento e desenvolvimento do meloeiro
Por ser uma cultura que apresenta alto valor agregado num período de tempo relativamente curto, em média de 70 dias, esta cultura tem atraído desde pequenos produtores às grandes empresas, expandido a cada ano a área plantada (DANTAS, 2010).
O meloeiro é uma cultura de ciclo curto. A acumulação de matéria seca da planta apresenta um padrão, na qual, verifica-se um crescimento inicial lento até 15 dias após a germinação, depois deste período intensifica-se, atingindo maiores incrementos de crescimento entre 30 e 45 dias e a maturação dos frutos ocorre entre 70 a 75 dias após a semeadura (FARIA; FONTES, 2002).
No Pele-de-sapo o acúmulo máximo de matéria seca ocorre no período entre 30 e 45 dias após o transplantio (MEDEIROS et al., 2012), além disso, constataram que ao final do ciclo da cultura os frutos foram os drenos principais de fotoassimilados, seguidos das folhas e do caule.
O monitoramento do crescimento e desenvolvimento da cultura, é um importante meio de otimizar as práticas de manejo, como fornecimento adequado da lâmina de irrigação para cada fase fenológica da cultura (FARIAS et al., 2003) e de nutrientes (HAAG et al., 1981; PRATA, 1999).
Estudando curvas de acúmulo de matéria seca e absorção de macronutrientes (SILVA JÚNIOR et al., 2006), demonstram que essas são ferramentas importantes que podem ser utilizadas para estabelecer a dose diária a ser aplicada em fertirrigação e, consequentemente, a melhor forma de parcelamento dos nutrientes de acordo com o ritmo de crescimento e de absorção dos nutrientes pela cultura.
4.2.5 – Colheita e pós-colheita
Para realizar a colheita no meloeiro é necessário levar em consideração diversos fatores, em especial os frutos que apresentam vida útil relativamente curta e quando se objetiva transportá-los por longas distâncias, como é o caso de frutos de melão para exportação (GOMES JÚNIOR et al., 2001).
A qualidade de frutos em meloeiro envolvem diversos atributos relacionados à precocidade, concentração de produção, aparência do fruto, qualidade da polpa e armazenamento (McCREIGHT; NERSON; GRUMET, 1993; VARGAS et al., 2010). Sendo constatado por diversos autores influência positivo da adubação sobre a qualidade de frutos (WELLS; NUGENT, 1980; DUTRA, 2005; CALLEGARI, 2009; COSTA et al., 2010).
A pós-colheita é a fase em que os frutos serão selecionados e classificados de acordo com o destino de mercado, sendo nessa fase feita a padronização por meio da qualidade dos frutos. As principais características avaliadas que determina a qualidade pós-colheita dos frutos de melão são: ºBrix, firmeza da polpa, perda de peso e as aparências externa e interna (GOMES JÚNIOR et al., 2001).
Dessa forma, as etapas que se seguem após a colheita do fruto no campo é o transporte até os packing-houses,onde os frutos são selecionados, classificados, embalados e armazenados até serem transportados para sua comercialização.
4.3 – Aspectos nutricionais do meloeiro
4.3.1 – Exigência nutricional do meloeiro
Dentre as cucurbitáceas, o meloeiro é uma das culturas mais exigentes com relação à adubação (FARIA; FONTES, 2002). Segundo Silva et al. (2000), o potássio (K) e o nitrogênio (N) são os dois nutrientes mais extraídos pelo meloeiro, e juntos, correspondem a mais de 80% do total de nutrientes extraídos pela planta, com valores em torno de 45 e 38% respectivamente.
Entretanto, os nutrientes K, N e cálcio (Ca) apresentam diferenças na absorção e acumulação dos mesmos pela planta, como observado em trabalhos de Rincon et al. (1998), com o cultivar Toledo, na qual a absorção de nutrientes seguiu a seguinte ordem: N > K > Ca > magnésio (Mg) > fósforo (P), com produtividade de 53 t ha-1. Por outro lado, Canato, Barbosa e Cecílio Filho (2001) verificaram que o Ca foi o nutriente mais acumulado na parte aérea da planta, seguido do K, N, Mg, P e enxofre (S), ferro (Fe), manganês (Mn), zinco (Zn) e cobre (Cu). Já em meloeiro do tipo Pele-de-sapo fertirrigado com doses de N e K, Silva Júnior (2005) obteve a seguinte sequência de extração dos nutrientes: K > Ca > N > P > Mg. Esta diferença pode ser devido à diferença genética entre os cultivares, como também no manejo nutricional dado a cultura (GLASS, 1989).
4.3.2 – Macronutrientes
O N é bastante extraído pelo meloeiro, sendo muito importante para a qualidade do fruto, influenciando na consistência da polpa, coloração e formação dos frutos (BHELLA; WILCOX, 1986). O mesmo exerce ainda influência no crescimento e desenvolvimento, tendo efeito direto nas relações fonte-dreno por alterar a distribuição de assimilados entre a parte vegetativa e reprodutiva (HUETT; DETTMANN, 1991). O N promove modificações morfofisiológicas na planta, estando relacionado com a fotossíntese, desenvolvimento e atividades das raízes, absorção iônica de nutrientes, crescimento e diferenciação celular (CARMELLO, 1999). Além de influenciar no percentual de suco, teor de sólidos solúveis totais, acidez total e espessura da casca (CRISÓSTOMO et al., 2002).
reprodutiva da planta, aumentando o número de frutos e o teor total de sólidos solúveis (NEGREIROS et al., 2003).
O K é o macronutriente mais extraído pelo meloeiro (VITTI et al., 1995), atuando de forma direta sobre a massa dos frutos devido à importância do K na translocação dos carboidratos. De acordo com Menezes et al. (2000), o K aumenta o tamanho, a espessura da casca e a acidez dos frutos, melhorando a qualidade e aumentando a resistência ao transporte e armazenamento, além de conferir resistência ao ataque de pragas e doenças e resistência às temperaturas adversas. O mesmo atua ainda, como catalisador de algumas reações enzimáticas, e está envolvido com a turgidez das células, abertura e fechamento dos estômatos, e no processo de síntese e acumulação de carboidratos (CARRIJO et al., 2004).
Da mesma forma como K e N, o Ca é bastante exigido pelo meloeiro (CANATO; BARBOSA; CECÍLIO FILHO, 2001). O Ca é importante para obtenção de frutos de boa qualidade tanto na aparência, com a redução da podridão apical, como no aumento da vida de prateleira (LESTER, 1996). De acordo com Martinez, Carvalho e Souza (1999) e Cantón (1999), a concentração de Ca na folha de melão varia de 20 a 70 g kg-1.
Já o Mg, é importante na ativação de enzimas envolvidas na respiração, fotossíntese e síntese de DNA e RNA. O Mg também faz parte da estrutura da molécula de clorofila. Outra função importante deste nutriente está no fato de aumentar a absorção de P na forma de H2PO4- pela planta, sendo que o mesmo atua como “carreador de fosfato”, o qual se explica possivelmente pela sua participação na ativação de ATPases da membrana envolvidas na absorção iônica (MALAVOLTA; VITTI; OLIVEIRA, 1997). Segundo Taiz e Zeiger (2004), a deficiência desse nutriente é caracterizada por clorose entre as nervuras foliares, ocorrendo primeiro nas folhas mais velhas devido à mobilidade desse elemento.
Com respeito ao S, o mesmo atua na estrutura de aminoácidos, proteínas, vitaminas, coenzimas, polissacarídeos dentre outros (PRADO, 2008), porém não existem estudos diretos com este nutriente no desenvolvimento da planta e na qualidade de fruto em meloeiro, sendo recomendado usar combinações sulfato de amônio e superfosfato triplo, ou uréia e superfosfato simples, para garantir o suprimento de S às plantas (AQUINO, 2008).
4.3.3 – Micronutrientes
boro (B) atua na qualidade do melão, na qual a deficiência deste nutriente provoca a deformação dos frutos e a ondulação ou encaroçamento da casca, causando o empedramento, caracterizado pela formação de cristais de açúcar na polpa (MENEZES et al., 2000). Segundo os mesmos autores, a deficiência de molibdênio (Mo) origina o amarelecimento e a queima das bordas das folhas do meloeiro provoca a redução no porte da planta e no número de frutos.
4.3.4 – Dinâmica de absorção e distribuição de nutrientes na planta e acúmulo de matéria
seca
Além dos subsídios atuais que servem como base para a recomendação de corretivos e fertilizantes, outra ferramenta que pode auxiliar e aumentar a precisão das mesmas é o conhecimento da marcha de absorção e do acúmulo de nutrientes nas fases de desenvolvimento da planta, pois permite determinar em qual período de cultivo os elementos são mais exigidos, além de fornecer informações de grande importância para um plano de manejo da adubação e/ou fertirrigação (FRANCO, 2006).
O uso de curvas de absorção de nutriente e acúmulo de matéria seca devem ser usada como base nos estudos de fertilidade dos solos e manejo do uso de fertilizantes (PRATA, 1999), pois permitem conhecer as necessidades nutricionais da cultura, durante o crescimento da planta. Dessa forma, é possível determinar o período de maior demanda de nutrientes associados à produção de biomassa, obtendo informações seguras sobre épocas mais adequadas de aplicação e quantidades requeridas de fertilizantes (DANTAS, 2010).
O acúmulo de macronutrientes se intensifica a partir de 30 dias após o plantio (Belfort et al., 1986). Nesta fase, a taxa de absorção de nutrientes aumenta e continua até a fase inicial da colheita (TYLER; LORENZ, 1964).
Em trabalhos realizados por Belfort et al. (1986), com o melão Valenciano Amarelo CAC, pode-se observar os acúmulos médios dos macronutrientes (Tabela 1) ao longo de seu ciclo fenológico.
Tabela 1 - Acúmulos médios de macronutrientes em plantas de melão do tipo Amarelo1 Dias após
emergência N P K Ca Mg S
- - - kg ha-1 - - -
15 0,17 0,03 0,18 0,11 0,04 0,01
30 1,42 0,23 1,60 2,02 0,38 0,07
45 26,58 3,51 32,57 18,72 6,12 1,38
60 75,18 11,13 95,19 49,23 18,89 5,32
75 115,38 17,30 144,52 63,71 27,74 7,94
1Estimado para 5.000 plantas/ha, com uma produção de 19,6 t ha-1
Fonte: adaptação de BELFORT et al. (1986) e FARIA E FONTES (2002)
A quantidade e a proporcionalidade em que os nutrientes são absorvidos pelas plantas são em funções de características intrínsecas do vegetal, como também de fatores externos envolvidos durante o processo de crescimento e desenvolvimento da cultura. Desta forma, as informações das exigências nutricionais são fundamentais para assegurar a máxima eficácia e utilização dos fertilizantes sem provocar excesso, conseguindo um desenvolvimento ótimo para cultura (VIVANCOS, 1996; TEMOTÉO, 2006).
O conhecimento da partição de assimilados pode contribuir para um manejo adequado das culturas, favorecendo o desenvolvimento, e, consequentemente, aumento na produtividade por meio do incremento na produção de biomassa total favorecendo a transferência de assimilados para as partes colhidas da planta (OLIVEIRA et al., 2009).
4.3.5 – Atuais formas de recomendação na adubação do meloeiro
Com relação à adubação no meloeiro, têm-se na literatura alguns exemplos de tabelas de recomendação, na qual podemos destacar trabalhos de Crisóstomo et al. (2002) para N, P e K (Tabela 2), bem como sugestão de parcelamento de acordo com o período fenológico da cultura (Tabela 3).
Tabela 2 - Recomendação de adubação mineral para todo ciclo de meloeiro irrigado Produtividade
esperada
P resina (mg dm-3) K solo (mmolc dm-3) N 0 a 25 26 a 60 > 60 0 a 1,5 1,6 a 3,0 > 3,0 - - t ha-1 - - kg ha-1 - - - kg ha-1 de P2O5 - - - kg ha-1 de K2O
-< 20 80 160 120 80 200 160 100
20 a 30 100 200 160 100 250 200 140
> 30 120 240 180 140 300 240 180
Tabela 3 - Detalhamento da recomendação de adubação mineral para todo ciclo de meloeiro de acordo com o período fenológico
Época de adubação
Produtividade esperada
P resina (mg dm-3) K solo (mmolc dm-3)
N 0 a 25 26 a 60 > 60 0 a 1,5 1,6 a 3,0 > 3,0
- - t ha-1 - - kg ha-1 - - - - kg ha-1 de P2O5 - - - kg ha-1 de K2O
-Plantio
< 20 10 130 100 60 20 20 10
20 a 30 10 160 130 80 20 20 10
> 30 10 190 140 100 30 20 20
< 20 dias
< 20 20 - - - 20 20 10
20 a 30 20 - - - 20 20 10
> 30 20 - - - 30 20 20
20 a 45 dias
< 20 40 30 20 20 40 30 20
20 a 30 50 40 30 20 50 40 30
> 30 60 50 40 40 60 50 40
46 a 55 dias
< 20 10 - - - 80 60 40
20 a 30 20 - - - 100 80 60
> 30 30 - - - 120 100 70
> 55 dias
< 20 - - - - 40 30 20
20 a 30 - - - - 50 40 30
> 30 - - - - 60 50 40
Fonte: adaptação de CRISÓSTOMO et al. (2002)
No caso do meloeiro é interessante aplicar a maior parte do P no plantio, diminuir N e aumentar K à medida que as plantas se desenvolvem e se formam os frutos. Os mesmos autores apresentam ainda, a recomendação para os micronutrientes B, Cu, Mn e Zn conforme exposto na tabela 4.
Tabela 4 - Recomendação de adubação com micronutrientes de acordo com o teor no solo para a cultura do meloeiro
Elemento Teor no solo Dose de nutriente
- - mg dm-3 - - - - kg ha-1 - -
B (água quente) 0 a 0,6
> 0,6
1 0
Cu (DTPA) 0 a 0,3
> 0,3
2 0
Mn (DTPA) 0 a 1,5
> 1,5
5 0
Zn (DTPA) 0 a 0,7
> 0,7
3 0
4.4 – Sistema Ferticalc
A idéia original foi proposta por Novais e Smyth (1999), para descrever o balanço de massa do nutriente P. Embora inicialmente as sugestões tenham sido apenas para P, o sistema de cálculos proposto, serviu de modelo para elaborar o sistema Ferticalc para os demais nutrientes e contempla diversas culturas (TOMÉ JÚNIOR, 2004).
O Ferticalc é uma nova abordagem para a construção de Sistemas de Recomendações de Corretivos e Fertilizantes, que vem sendo desenvolvida pelo Departamento de Solos da Universidade Federal de Viçosa. Baseando-se no ponto de vista alternativo, sugerido por Novais e Smyth (1999), busca-se a substituição do empirismo das tabelas por sistemas de cálculos que possuam maior base científica, permitindo uma aplicação mais abrangente, sem restrições regionalistas, e que sejam abertos ao crescente aperfeiçoamento, devido à lógica de sua constituição (TOMÉ JÚNIOR, 2004).
O sistema está fundamentado nos princípios do balanço nutricional entre as perdas e os ganhos de nutrientes no sistema solo-planta. O balanço nutricional é obtido pela diferença entre o requerimento do nutriente pela cultura e o suprimento pelo solo e pelos resíduos orgânicos (SILVA, 2006), levando em consideração a sustentabilidade em longo prazo.
Este sistema, denominado de Ferticalc, implica no desenvolvimento de modelos que permitam, entre outros fatores, as estimativas da produção de matéria seca e acúmulo de nutrientes nos órgãos da planta, no intuito de se predizer as quantidades de nutrientes necessárias à obtenção do potencial produtivo estabelecido (KURIHARA, 2004).
O sistema já contempla diversas culturas como: arroz (RAFFAELI, 2000); milho (CARVALHO, 2000); tomate (MELLO, 2000); café (PREZOTTI, 2001); cana-de-açúcar (FREIRE, 2001); banana (OLIVEIRA, 2002); coco (ROSA, 2002); soja (SANTOS, 2002); algodão (POSSAMAI, 2003); teca (OLIVEIRA, 2003); pastagens (SANTOS, 2003); abacaxi (SILVA, 2006).
De acordo com Tomé Júnior e Novais (2000), em termo genérico, o sistema Ferticalc possui a seguinte lógica:
Nutfert = [(Nutplanta - Nutsolo) + Nutsust] / Ef (Equação 1)
Em que,
Nutsolo = oferta do nutriente pelo solo;
Nutsust = demanda do nutriente para manter a sustentabilidade da exploração agrícola; Ef = índice de eficiência de absorção, pela cultura, do nutriente aplicado como fertilizante.
Como pode ser observado pela equação 1, a lógica envolvida no modelo genérico de recomendação de adubação é conceitualmente simples, a dose recomendada de nutrientes através do uso de fertilizantes, é resultado da subtração da quantidade de nutriente requerida pelas plantas e a quantidade que o solo naturalmente pode fornecer (TOMÉ JÚNIOR., 2004). Além disso, considera-se a necessidade de teores mínimos dos nutrientes no solo, de modo a garantir a sustentabilidade do sistema para futuros cultivos, como também, a correta reposição de nutrientes de acordo com o aproveitamento do mesmo pela planta devido as diferentes formas de fertilizantes.
Após a conceituação lógica do sistema, desdobra-se cada componente da equação 1, que de maneira simplificada se traduz em demanda de nutrientes pela planta, fornecimento de nutrientes pelo solo e sustentabilidade.
4.4.1 – Demanda de nutrientes pela planta
Para a utilização do sistema genérico de cálculos para recomendação, é importante, ter os teores de nutrientes em todas as partes da planta com suas respectivas produções de matéria seca. Devido à existência de uma estreita relação entre a produção de matéria seca da planta com a do componente exportado da planta, conforme a seguinte relação:
DC = f(CE) (Equação 2)
Em que,
DC = demais componentes, em kg ha-1 de massa seca;
CE = componente exportável, em kg ha-1 de massa seca de fruto.
planta, na qual envolve mais de um órgão, e às vezes nem sempre é um órgão da planta, como por exemplo, o látex da seringueira e água de coco do coqueiro (TOMÉ JÚNIOR, 2004).
Com esta relação é possível fazer a estimativa da massa seca dos DC em função do CE, que irá representar no sistema genérico a produtividade almejada. Entretanto, na literatura a partição de nutriente nos órgãos da planta é escassa para algumas culturas. Neste caso, utiliza-se o Índice de Colheita (IC), que pode ser definido como a relação da produção econômica sobre a produção biológica total, na qual a (Equação 2) passou a ter a seguinte forma:
DC = (CE/IC) – CE (Equação 3)
Em que,
DC = demais componentes, em kg ha-1de massa seca;
CE = componente exportável, em kg ha-1de massa seca de fruto; IC = índice de colheita.
4.4.1.1 – Componente exportável
Para o meloeiro, o fruto é o componente exportador e são raras as informações sobre teores de nutriente no fruto e exportação dos mesmos através da colheita. Belfort et al. (1986) verificaram que, para uma produção estimada de 19,6 t ha-1 de frutos de melão, com uma população de 5.000 plantas ha-1 e dois frutos por planta, foram exportados 101,8 kg ha-1 de nutrientes, distribuídos em 34,90 de N; 6,41 de P; 51,70 de K; 2,83 de Ca; 4,17 de Mg e 1,79 de S. Neste mesmo trabalho, observa-se o acúmulo intenso de massa seca de flores e frutos aos 75 dias após a emergência, chegando a atingir 50,30% de toda parte aérea da planta (Tabela 5).
Tabela 5 - Peso da matéria seca da parte aérea total, flores e frutos, em função da idade Dias após
emergência flores e frutos parte aérea total flores e frutos parte aérea total - - - g planta-1 - - - - - - kg ha-1 - - -
15 - 0,68 - 4,40
30 - 7,56 - 37,80
45 20,52 153,70 102,60 768,50
60 227,30 539,45 1136,50 2697,25
75 455,65 905,88 2278,25 4529,40
Com relação aos micronutrientes, Belfort (1985) encontrou a seguinte exportação, em g ha-1: 32,80 de B, 20,90 de Cu, 49,20 de Fe, 23,80 de Mn e 53,60 de Zn.
No meloeiro Pele-de-sapo, as folhas e frutos foram os principais drenos (SILVA JÚNIOR et al., 2005). Do total acumulado na parte aérea do meloeiro, mais de 50% do P encontrava-se nos frutos, enquanto que, para o N e o K, foram obtidos 37 e 42%, respectivamente (Tabela 6).
Tabela 6 - Peso da matéria seca da parte aérea total e frutos, além de extração de nutrientes aos 69 dias após a semeadura em meloeiro Pele-de-sapo
Extração Matéria
seca N K P
Ca Mg
- - - g planta-1 - - -
Frutos 69,66 1,27 5,82 0,63 2,27 0,21
Parte aérea total 165,75 3,40 13,95 1,11 9,68 0,76
- - - % - - -
Frutos 42 37 42 57 23 28
Parte aérea total 100 100 100 100 100 100
Fonte: adaptação de SILVA JÚNIOR et al. (2005)
4.4.1.2 – Demais componentes
Raízes, ramos e folhas representam os demais componentes do meloeiro. Na literatura, informações acerca do acúmulo e partição de nutrientes entre esses componentes, ainda são escassas e necessitam ainda de muitas pesquisas que foquem essa área da nutrição de plantas. Dentre os componentes apresentados, as informações de acúmulo de nutrientes são mais facilmente encontradas para as folhas, seguido de ramos, porém, com relação às raízes essas informações não são facilmente encontradas.
Em trabalhos realizados por Belfort et al. (1986), é possível observar a participação de ramos e folhas em relação a parte aérea total do meloeiro (Tabela 7), porém, nesse trabalho não foi avaliado o componente raiz.
O crescimento de ramos apresentou um aumento mais acelerado de matéria seca a partir dos 30 dias, chegando atingir 175,55 g no final do ciclo, correspondendo a 19,38% da parte aérea total da planta. As folhas apresentaram comportamento semelhante aos ramos, apresentando rápido crescimento após 30 dias, e aos 75 dias chegou a representar 30,32% da parte aérea total.
extração de mais de 50% dos macronutrientes de toda parte aérea da planta, com exceção para P (Tabela 8).
Tabela 7 - Peso da matéria seca da parte aérea total, flores e frutos, em função da idade Dias após
emergência ramos folhas
parte aérea
total ramos folhas
parte aérea total - - - g planta-1 - - - - - - kg ha-1 - - -
15 0,16 0,72 0,68 0,80 3,60 4,40
30 1,34 6,22 7,56 6,70 31,30 37,80
45 42,20 90,78 153,70 212,00 453,90 768,50
60 90,25 221,90 539,45 451,25 1109,50 2697,25
75 175,55 274,68 905,88 877,75 1373,40 4529,40
Fonte: adaptação de BELFORT et al. (1986)
Tabela 8 – Acúmulo de matéria seca de folhas + ramos e da parte aérea total e extração de nutrientes aos 69 dias após a semeadura em meloeiro Pele-de-sapo
Extração Matéria
seca N K P
Ca Mg
- - - g planta-1 - - -
Folhas + Ramos 96,09 2,13 8,13 0,48 7,41 0,55
Parte aérea total 165,75 3,40 13,95 1,11 9,68 0,76
- - - % - - -
Folhas + Ramos 58 63 58 43 77 72
Parte aérea total 100 100 100 100 100 100
Fonte: adaptação de SILVA JÚNIOR et al. (2005)
4.4.2 – Fornecimento de nutriente pelo solo
Para determinar a quantidade de nutrientes demandada pela cultura, Novais e Smyth (1999), sugerem a realização de cálculos que transforme a quantidade de nutrientes demandada pela cultura em nível crítico (NC) do nutriente no solo, correspondente ao nível crítico ideal, verificando a diferença entre NC ideal e o teor atual do nutriente no solo (TOMÉ JÚNIOR, 2004). Dessa forma, eventuais diferenças positivas são transformadas em quantidade de nutriente a aplicar, na forma de corretivos e fertilizantes após descontar as contribuições através de resíduos da cultura anterior, adubos orgânicos, dentre outros.
(P e K), KCl (Ca e Mg), DTPA (Cu, Fe, Mn e Zn), CaCl2 e água quente (B) e Ca (H2PO4)2 em HOAc (S). Vale ressaltar que para os nutrientes P, S e Zn, foi considerado o efeito da capacidade tampão do solo.
4.4.3 – Sustentabilidade
Além da demanda de nutriente pela planta e o fornecimento do mesmo pelo solo, busca-se no Ferticalc, garantir a sustentabilidade do sistema, que inicialmente refere-se ao critério de garantir a manutenção da fertilidade do solo. Nos trabalhos relacionados ao Ferticalc, procurou-se evitar que o cálculo da oferta de nutrientes pelo solo considerasse toda a sua reserva de nutrientes em forma “lábil” ou trocável.
Porém, no que se refere em análise da sustentabilidade de sistemas agrícolas, deve-se ter em mente que essa análise envolve muito mais do que a manutenção da fertilidade do solo, mas apenas esse aspecto foi considerado no sistema Ferticalc até então e, isso devido a dificuldade de definir a sustentabilidade em si, como também, na ausência de dados na literatura que aborde a influência do meio sobre a sustentabilidade, tendo em vista que além da fertilidade, há outros como risco de erosão, rentabilidade da exploração agrícola e consumo interno de produtos, são exemplos de importantes fatores que devem ser considerados e questões como essas deverão ser alvo de futuros estudos visando o aprimoramento do sistema (TOMÉ JÚNIOR, 2004).
Para o termo sustentabilidade dentro do sistema, poderá ser também utilizado termos como “manutenção de uma reserva técnica”, “teor mínimo” ou “demanda de segurança”, na tentativa de definir propostas para evitar a exaustão dos nutrientes do solo em longo prazo.
4.4.4 – Comparação de recomendações do Ferticalc com outros métodos
recomendada pelo sistema Ferticalc são bem superiores as tabelas de recomendação, diferente de P, K e S, na qual o sistema recomenda doses inferiores das atuais tabelas. Contudo, o sistema precisa ter seu desempenho avaliado sob condições práticas de formar a permitir seu aperfeiçoado (SILVA et al., 2009).
5.0 – MATERIAL E MÉTODOS
5.1 – Desenvolvimento do Sistema Ferticalc–Melão
Utilizando os princípios do balanço nutricional, o Ferticalc-Melão combina modelos mecanísticos e empíricos, para alimentar o sistema de forma semelhante às proposições de Oliveira et al. (2005), utilizando a menor quantidade de informações possíveis, sem, contudo, comprometer a exatidão das recomendações.
O sistema através de sua estrutura possibilita que à medida que novos dados estejam disponíveis na literatura ou seu usuário disponha de informações especificas para sua condição de cultivo, permita atualizações conforme novas versões venham a ser geradas.
Para o desenvolvimento e alimentação do sistema Ferticalc–Melão, foram utilizados dados disponíveis na literatura referentes ao crescimento e acumulação de nutrientes no meloeiro para diferentes tipos: Amarelo, Cantaloupe, Gália e Pele-de-sapo. Foram feitas correlações das quantidades de nutrientes acumuladas nos tecidos vegetativos e reprodutivos do meloeiro.
5.2 – Necessidade de Calagem
Os principais polos de produção do meloeiro estão em solos geralmente alcalinos, encontrando-se com frequência teores elevados de cálcio trocável, dispensando dessa forma o uso de calcário, porém por ser um sistema genérico, o mesmo deve abranger ao máximo, diferentes condições de solo, inclusive solos ácidos, bastante comuns em diversas regiões do Brasil. Dessa forma, o sistema Ferticalc-Melão apresenta um módulo referente à necessidade de calagem (NC), para solos onde haja necessidade da correção da acidez e que apresentem baixos teores de cálcio (Ca2+) e magnésio (Mg2+) trocáveis. O sistema inicialmente irá corrigi-los e a partir daí dar início às recomendações de adubação. Quando não houver necessidade de calagem, o sistema partirá para a recomendação de adubação.
algodão, teca, pastagens e abacaxi, porém o seu diferencial foi na forma de como o sistema escolhe qual método deve ser empregado pelo o usuário.
Para o método da neutralização do Al3+ e elevação dos teores de Ca2+ e de Mg2+ (Equação 4), foram considerados características do solo, como capacidade tampão do solo (Ŷ), tolerância da cultura à saturação por Al3+ (mt) e as exigências da cultura em termos de Ca e de Mg (X), conforme expresso na equação abaixo extraído de SILVA et al. (2009), em que considerou-se para o meloeiro mt de 5% e X de 3,5 cmolc dm-3 (ALVAREZ V.; RIBEIRO, 1999).
NC = Ŷ [Al3+ - (mt . t /100)] + [X – [(Ca2+ + Mg2+)] (Equação 4)
Em que,
NC = necessidade de calagem, em kg ha-1; Ŷ = capacidade tampão do solo;
Al3+ = acidez trocável, em cmolc dm-3;
mt = saturação por Al3+ tolerada pela cultura, em %; t = CTC efetiva, em cmolc dm-3;
X = valor relacionado à exigência da cultura em Ca e Mg, em cmolc dm-3.
De acordo com Alvarez V. e Ribeiro (1999) a determinação do valor de Ŷ é variável com a capacidade tampão da acidez do solo, sendo o mesmo estimado em função do fósforo remanescente (P-rem) (Equação 5).
Ŷ = 4,002 – 0,125901 P-rem + 0,001205 (P-rem)2– 0,00000362 (P-rem)3
R2 = 0,999 (Equação 5) Em que,
P-rem = P remanescente, em mg L-1.
Ŷ = 0,0302 + 0,06532 Arg – 0,000257 Arg2 R2 = 0,999 (Equação 6)
Em que,
Arg = teor de argila, em %.
Tabela 9 – Valor médio de Ŷ em função da textura do solo
Textura Teor de argila (%) Ŷ
Solos arenosos < 15 0,5
Solos de textura média 15 – 35 1,5
Solos argilosos 35 – 60 2,5
Solos muito argilosos > 60 3,5
Fonte: http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Feijao/CultivodoFeijaoComumRO/calagem.htm
Com relação ao método da saturação por bases (Equação 7), a qual considera a relação existente entre o pH e a saturação por bases (V), elevando o valor atual da saturação por bases do solo (Va) para um valor esperado (Ve), corrigindo-se, assim, o pH do solo para um valor considerado adequado à cultura. Cada cultura possui o Ve ideal, sendo utilizado para o meloeiro 80% (ALVAREZ V.; RIBEIRO, 1999).
NC = T (Ve – Va) / 100 (Equação 7)
Em que,
NC = necessidade de calagem, em t ha-1;
T = CTC a pH 7 = SB + H+ + Al3+, em cmolc dm-3;
SB = soma de bases = Ca2+ + Mg2+ + K+ + Na+, em cmolc dm-3; Va = saturação por bases atual do solo [(SB/T) . 100], em %; Ve = saturação por bases esperada para a cultura.
recomendado pelas equações 4 e 7, a partir da equação 8 (MELLO, 2000) com base, portanto, na acidez potencial. Com o resultado obtido pela equação 8, multiplica-se esse valor com a NC determinada por cada método, somando esse valor com o pH inicial, conforme a equação 9 apresentada abaixo:
H pˆ
= -0,0234647 + 1,49415** [1 / (H+ + Al3+)] R2 = 0,814 (Equação 8)
pH final = (NC . pˆH) + pH inicial (Equação 9)
Em que, H pˆ
= variação estimada do pH, em unidade de pH para cada t ha-1 de CaCO3 (PRNT 100%); pH final = valor estimado do pH no solo para ambos dos métodos utilizados;
(H+ + Al3+) = Acidez potencial, em cmolc dm-3. NC = necessidade de calagem, em t ha-1;
pH inicial = valor de pH apresentado na análise de solo.
Após determinado a NC pelos dois métodos e estimado o pH final, realiza-se três procedimentos para determinar qual a dose de corretivo que será utilizado para corrigir a acidez do solo.
I – Determina-se entre os resultados de NC qual é a menor e a maior dose, e observa-se qual o valor da soma de Ca e Mg (∑CaMg) presente na análise de solo, em cmolc dm-3, sendo que, se ∑CaMg < X, que no caso, do melão X é igual 3,5 cmolc dm-3, opta-se pela recomendação de maior valor, caso ∑CaMg≥ X, segue para o procedimento II;
II – Observa-se o valor da CTC a pH 7 (T) na análise de solo, no qual determina-se a faixa entre ∑CaMg e a T em cmolc dm-3, sendo então avaliado se ambas NC encontram-se dentro ou não dessa faixa. Considerando que a aplicação de 1 t ha-1 de CaCO3 neutraliza 1 cmolc dm-3, caso ambas ultrapassam essa faixa, a NC será igual ao T independente do método utilizado, caso apenas um permaneça dentro da faixa, essa será a NC recomendada, porém se ambas ficarem dentro da faixa, segue para o procedimento III;
